Чему будет равна задерживающая разность потенциалов для фотоэлектронов, вылетевших с поверхности этого металла из-за

  • 18
Чему будет равна задерживающая разность потенциалов для фотоэлектронов, вылетевших с поверхности этого металла из-за излучения длиной волны λ, если работа выхода электронов из металла составляет 1,6 · 10–19 Дж и задерживающая разность потенциалов при другой длине волны излучения равна 3 В?
Тимка
46
Для начала, давайте определимся с основными понятиями в задаче.

Задерживающая разность потенциалов (или фотоэлектрическая разность потенциалов) - это разность потенциалов между анодом и катодом в фотоэлементе, вызванная вылетом фотоэлектронов из металла под действием светового излучения.

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать формулу Эйнштейна:

\[E = \Phi + K.E. \]

где E - энергия фотоэлектронов, \(\Phi\) - работа выхода электронов из металла, K.E. - кинетическая энергия фотоэлектронов.

Мы знаем, что \(\Phi = 1.6 \times 10^{-19}\) Дж.

Также, длина волны излучения предоставлена в условии задачи, но значение отсутствует. Поэтому, для полноты решения, я обозначу данное значение как \(\lambda\).

По условию задачи, у нас есть еще одно излучение с другой длиной волны, и задерживающая разность потенциалов для фотоэлектронов при этой другой длине волны равна неизвестной нам величине, обозначим её как \(\Delta V_2\).

Теперь давайте выразим задерживающую разность потенциалов для первого излучения через известные величины:

\(\Delta V_1 = \frac{E}{q}\), где \(q\) - заряд электрона.

Заряд электрона \(q\) равен \(1.602 \times 10^{-19}\) Кл.

Отсюда, по формуле Эйнштейна получаем:

\[E = \phi + \frac{1}{2} m v^2\].

Данная формула описывает связь энергии фотоэлектронов с работой выхода и их кинетической энергией. В нашем случае, у нас нет информации о кинетической энергии, поэтому можем её пренебречь и получим:

\[E = \phi\].

Теперь возвращаемся к формуле \(\Delta V_1 = \frac{E}{q}\).

Подставим значение работы выхода \(\phi\):

\[\Delta V_1 = \frac{1.6 \times 10^{-19}}{1.602 \times 10^{-19}}.\]

Выполняем расчет:

\[\Delta V_1 = 0.99975.\]

Таким образом, задерживающая разность потенциалов для фотоэлектронов, вылетевших с поверхности металла из-за излучения с длиной волны \(\lambda\), равна 0.99975 В.

Что касается задерживающей разности потенциалов для фотоэлектронов при другой длине волны излучения, то для её определения мы можем использовать аналогичный подход. Однако, в условии задачи значение для этой длины волны не предоставлено, поэтому точный расчет данной величины невозможен.